L’expérience qu’il ne fallait pas tenter

Le 25 avril 2016 par Valéry Laramée de Tannenberg
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Le 26 avril 1986, le réacteur n°4 de la centrale de Tchernobyl explose.
Le 26 avril 1986, le réacteur n°4 de la centrale de Tchernobyl explose.
VLDT

Dans les premières heures du 25 avril 1986, l’excitation est à son comble au sein de l’équipe de quart du 4e réacteur de la centrale de Tchernobyl. Drapés dans leur blouse immaculée et coiffés de leur charlotte réglementaire, les ingénieurs se livrent à une expérience qui, à coup sûr, fera progresser la sûreté du nucléaire soviétique. 

La petite équipe pilote l’un des fleurons atomiques de l’URSS: la plus récente des 4 tranches RBMK[1] de Tchernobyl, centrale modèle située aux confins de l’Ukraine et de la Biélorussie. Inaccessible aux étrangers, l’installation gigantesque alimente l’ouest de l’Union soviétique en électricité. Elle fait vivre aussi les 49.000 habitants de la ville de Pripiat, distante de 3 kilomètres. Car, en URSS, une centrale nucléaire fait travailler non seulement ingénieurs et techniciens mais aussi des cuisiniers, des peintres, des plombiers, des blanchisseuses. Au total, ce sont 5.000 personnes qui œuvrent quotidiennement dans ce chef d’œuvre de la technologie soviétique: 4 fois plus que dans une centrale comparable française.

Réacteur sans pareil

Le réacteur RBMK est sans pareil dans le monde. Contrairement aux réacteurs de conception américaine équipant le parc d’EDF, le ‘réacteur de grande puissance à tubes de force’ ne contient ni cuve sous pression, ni générateur de vapeur. Les crayons de combustible sont contenus dans des tubes de force (il y en a 1.700 par réacteur), à l’intérieur desquels circulent 28 tonnes d’eau liquide par heure (pour refroidir le combustible) et de la vapeur. L’eau est récupérée par un collecteur avant d’être réinjectée en circuit fermé. La vapeur alimente la turbine de production d’électricité. La réaction nucléaire est modérée par des barres de contrôle qui absorbent les neutrons. Faire descendre les barres dans le cœur du réacteur, c’est réduire, voire stopper la réaction. Les remonter, c’est l’accélérer. Voilà pour le principe. Tubes de force et barres de contrôle sont positionnés verticalement dans un gros cœur de graphite.

Pour ses concepteurs, le RBMK est tout simplement génial. L’opérateur contrôle l’activité de chaque assemblage (gage de souplesse dans la conduite du réacteur). Contrairement aux centrales à eau sous pression (REP) ou à eau bouillante, le cœur peut être rechargé en marche. L’installation est aussi plus simple à construire. Et le RBMK est tellement sûr que point n’est besoin de le coiffer d’une enceinte de confinement.

Recycler l’énergie cinétique

En ce 25 avril, l’équipe de la centrale Lénine doit vérifier une hypothèse formulée par des physiciens soviétiques. Comme tout réacteur, le RBMK en activité doit être refroidi en permanence. Ce qui implique que des pompes électriques[2] fassent circuler l’eau sans arrêt. En cas de coupure de courant, des groupes électrogènes démarrent pour alimenter les pompes. Problème: les générateurs de secours made in USSR n’atteignent leur pleine puissance qu’au-delà de 75 secondes, ce qui est trop long pour maintenir la stabilité du réacteur. D’où l’idée d’utiliser l’énergie cinétique résiduelle des deux turbines pour produire l’électricité nécessaire aux pompes, le temps que les générateurs atteignent leur pleine puissance. En théorie, c’est possible. Dans la réalité, ce n’est pas aussi simple. Trois essais grandeur nature ont déjà été menés, sans succès.

Arrêt d’urgence

Qu’à cela ne tienne, le parti communiste l'a décidé, l’expérience doit réussir! Elle sera menée à faible puissance (700 mégawatts), par sécurité et pour injecter un minimum d’électricité sur le réseau ukrainien. Vers minuit, la puissance requise est atteinte. Les ennuis commencent. Imperceptiblement, le réacteur produit du xénon 135, gaz rare et radioactif qui a la particularité de ‘tuer’ la réaction nucléaire. Celle-ci décline et brutalement, la puissance du réacteur tombe à quelques dizaines de MW. Panique dans la salle de contrôle! Au mépris de toutes les règles de sûreté, la totalité des barres de contrôle sont intégralement remontées pour redonner vie à la réaction en chaîne. Ce qui fonctionne. L’essai peut donc commencer. Vers 1 h 23, la turbine n’est plus alimentée en vapeur. Comme prévu, son rotor continue à tourner, produisant l’électricité nécessaire aux pompes du circuit de refroidissement. Mais pas suffisamment. Dans les tubes de force, le flux d’eau liquide se tarit, entraînant une élévation très rapide de la température et de l’activité nucléaire. Les opérateurs déclenchent l’arrêt d’urgence en baissant les barres de contrôle.

Défaut congénital

Hélas, le RBMK est frappé d’un défaut congénital: à un certain niveau du cœur, l’extrémité inférieure de ces barres absorbeuses de neutrons n’inhibe pas la réaction nucléaire, mais l’excite. C’est l’engrenage infernal. En quelques secondes, la puissance du réacteur n°4 est multipliée par plus de 100. Sous l’effet de la pression et de la chaleur, les tubes de force explosent. Sous l’effet de la déflagration, la dalle du réacteur, épaisse de plusieurs mètres et accusant plus de 2.000 tonnes sur la balance, est catapultée comme un vulgaire bouchon de Champagne. Le toit métallique de la centrale n’est plus. Trois secondes plus tard, une seconde explosion, encore plus puissante, expédie à l’extérieur des tonnes d’oxyde d’uranium et de graphite brûlant. Dans le réacteur en fusion, le graphite brûle atrocement. Désormais à ciel ouvert, la forge atomique expédie à plusieurs kilomètres d’altitude des quantités astronomiques de particules radioactives. On retrouvera des morceaux de combustible à plus de 100 km de la centrale.

Dévorés par les radiations

A terre, de maigres secours entrent en action. Les pompiers de la caserne locale combattent, sans la moindre protection, les incendies qui dévastent les toitures, la salle des turbines et le bâtiment réacteur. Une trentaine mourront, en quelques semaines, dévorés par les radiations. Pour étouffer le feu et arrêter toute réaction nucléaire qui attise la lave qui menace de percer les fondations, des pilotes déversent, en 2.000 rotations d’hélicoptère, 5.000 t de sable, de bore, de plomb, d’argile, de phosphate de sodium sur le réacteur détruit. Il faudra trois semaines pour éteindre le graphite en feu. Dix ans plus tard, l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) estimera que l’accident de Tchernobyl a relâché dans l’environnement mondial 400 fois plus de matières radioactives que le bombardement nucléaire d’Hiroshima.

 



[1] Et deux autres réacteurs sont en construction.

[2] Il y a en 4 par réacteur.

 



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